5.5电能的输送（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 5.5电能的输送（共23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 420.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-08 18:33:51 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
一、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
二、理想变压器的变压、变流规律：
复习回顾
P入＝P出
5.
5
电能的输送
电站站址
用户(负载)
远距离
能源丰富有利开发
能源缺乏用电量大
发现问题
用户得到的电功率要远小于输送时的电功率，造成了电资源的浪费，输送端用户用电器不能正常工作。
输电线上有电阻
一、远距离输电的主要问题:
电流流过输电导线时，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成热而损失掉
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
方法
思考与讨论
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?
在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
4.怎样计算用户消耗的功率P?
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
损
输送
用户
P
P
P
-
=
(2)减小输电线中的电流（电厂输电的功率P不变，据P=UI,
U与I成反比,提高输电电压U,可减少输电线上的电流I）
提高输电电压,是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，远距离输电用高压输电
方案的实施
1．发电机输出功率P一定，如何减少输电线上的电流？
发电机输出功率P一定，要减少电流，根据I=P/U，就要提高输电电压，采用高压输电
2．如何获得高压来输电呢？
3.输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？
4.请设计远距离输电的整体流程图？
U1
U2
U3
U4
发电机
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电器
交流高压输电基本环节示意图
远距离输电流程简图：
P1
P2
P3
P4
I1
I2
I3
I4
请同学们试着分析：
（1）各个功率之间的关系
（2）各个电压之间的关系
（3）各个电流之间的关系
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
二、远距离输电原理图
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
电压关系：
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
3
2
4
3
4
3
2
1
2
1
,
,
U
U
U
n
n
U
U
n
n
U
U
r
+
=
=
=
电流关系：
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
U1
U2
U3
U4
发电站
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电单位
输送距离
送电电压
送电方式
100KW以下
几百米以内
220V
低压送电
几千千瓦
～几万千瓦
几十千米
～上百千米
35kv
或者110kv
高压送电
10万千瓦以上
几百千米以上
220kv或更高
超高压送电
输送功率
我国目前采用的远距离输电方式
110kv
220kv
330kv
500kv
是不是输电电压越高越好?
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110
kV、220
kV、330
kV，输电干线采用500
kV的超高压，西北电网达到750kV。
思考
输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
1、发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远方用户供电，电源输出功率为P，则（
）
A.
输电线上的电流为
B.
输电线上损耗的功率为
C.
用户得到的电压为
D.
输电线上损耗的功率为
ABC
2、发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是(
)
A、
B、
C、
D、
A
3、某发电厂原来用11kV的交变电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是
（
）
A．据公式I=P/U,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20,
B．据公式I=U/R,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍,
C．据公式P=I2R,提高电压后输电线上的功率损耗减少为原来的1/400
D．据公式P=U2/R,提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的400倍.
AC
4、某交流发电机输出功率为5×105
W，输出电压为U=1.0×103
V，假如输电线的总电阻R=10
Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380
V.
（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）
5、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（
）
A．随输电线电阻的增大而增大
B．和输送电压的平方成正比
C．和输电线上电压降落的平方成正比
D．和输电线中电流强度的平方成正比
ACD
小结
1、画远距离输电原理图
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
2、原理图中各物理量的关系
（1）功率关系：P1=P2
P3=P4
P2=P损+P3
（2）电流电压关系：U2=U线+U3
I2=I3
一、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
二、理想变压器的变压、变流规律：
复习回顾
P入＝P出
5.
5
电能的输送
电站站址
用户(负载)
远距离
能源丰富有利开发
能源缺乏用电量大
发现问题
用户得到的电功率要远小于输送时的电功率，造成了电资源的浪费，输送端用户用电器不能正常工作。
输电线上有电阻
一、远距离输电的主要问题:
电流流过输电导线时，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成热而损失掉
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
方法
思考与讨论
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?
在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
4.怎样计算用户消耗的功率P?
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
损
输送
用户
P
P
P
-
=
(2)减小输电线中的电流（电厂输电的功率P不变，据P=UI,
U与I成反比,提高输电电压U,可减少输电线上的电流I）
提高输电电压,是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，远距离输电用高压输电
方案的实施
1．发电机输出功率P一定，如何减少输电线上的电流？
发电机输出功率P一定，要减少电流，根据I=P/U，就要提高输电电压，采用高压输电
2．如何获得高压来输电呢？
3.输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？
4.请设计远距离输电的整体流程图？
U1
U2
U3
U4
发电机
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电器
交流高压输电基本环节示意图
远距离输电流程简图：
P1
P2
P3
P4
I1
I2
I3
I4
请同学们试着分析：
（1）各个功率之间的关系
（2）各个电压之间的关系
（3）各个电流之间的关系
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
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用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
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P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
二、远距离输电原理图
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
电压关系：
1
4
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U
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P1
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升压变压器
降压变压器
3
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,
,
U
U
U
n
n
U
U
n
n
U
U
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+
=
=
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电流关系：
1
4
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U
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I
F
用
线
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I1
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I4
n1
n2
n3
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P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
U1
U2
U3
U4
发电站
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电单位
输送距离
送电电压
送电方式
100KW以下
几百米以内
220V
低压送电
几千千瓦
～几万千瓦
几十千米
～上百千米
35kv
或者110kv
高压送电
10万千瓦以上
几百千米以上
220kv或更高
超高压送电
输送功率
我国目前采用的远距离输电方式
110kv
220kv
330kv
500kv
是不是输电电压越高越好?
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110
kV、220
kV、330
kV，输电干线采用500
kV的超高压，西北电网达到750kV。
思考
输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
1、发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远方用户供电，电源输出功率为P，则（
）
A.
输电线上的电流为
B.
输电线上损耗的功率为
C.
用户得到的电压为
D.
输电线上损耗的功率为
ABC
2、发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是(
)
A、
B、
C、
D、
A
3、某发电厂原来用11kV的交变电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是
（
）
A．据公式I=P/U,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20,
B．据公式I=U/R,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍,
C．据公式P=I2R,提高电压后输电线上的功率损耗减少为原来的1/400
D．据公式P=U2/R,提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的400倍.
AC
4、某交流发电机输出功率为5×105
W，输出电压为U=1.0×103
V，假如输电线的总电阻R=10
Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380
V.
（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）
（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）
5、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（
）
A．随输电线电阻的增大而增大
B．和输送电压的平方成正比
C．和输电线上电压降落的平方成正比
D．和输电线中电流强度的平方成正比
ACD
小结
1、画远距离输电原理图
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
2、原理图中各物理量的关系
（1）功率关系：P1=P2
P3=P4
P2=P损+P3
（2）电流电压关系：U2=U线+U3
I2=I3